一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于沉积物渗透系数测定技术领域，具体涉及一种用于气动法测定沉 积物渗透系数的试验装置。
【背景技术】
[0002] 研宄多孔介质水分流动与溶质运移时，渗透系数是一个必不可少的水文地质参 数。目前，国内外测定渗透系数的方法主要有竖管法、抽水试验法、颗粒分析法等，其中抽水 试验法耗时较大，人力物力耗费较多；颗粒分析法测定的结果不准确。而竖管法则耗费少， 操作方便快捷，结果可靠，常用竖管法实验是用水作为流体，根据达西定律求得沉积物样品 的渗透系数。竖管法实验通常是在野外直接进行，但是，在干旱半干旱地区，由于某些地区 缺水，竖管法实验难以进行。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于气动法测定沉 积物渗透系数的试验装置。该试验装置结构简单、使用方便，通过利用气体代替水作为流 体，可以在干旱半干旱的无水源地区，直接测定沉积物的渗透系数，省时省力，且计算结果 准确。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于气动法测定沉积物渗 透系数的试验装置，其特征在于：包括空气压缩机、空气净化器、流量计、压力计、用于盛装 沉积物的竖管、供所述竖管插入的套管和用于支撑所述套管的支撑架，所述竖管的上端设 置有密封塞，所述套管的下端设置有防护网，所述空气压缩机的输出口通过第一连接管与 空气净化器的输入口连接，所述空气净化器的输出口通过第二连接管与流量计底部的输入 口连接，所述流量计顶部的输出口连接有穿过所述密封塞且进入所述竖管的第三连接管， 所述压力计的测试口连接有穿过所述密封塞且进入所述竖管的第四连接管。
[0005] 上述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在于：所述支撑 架包括沿套管圆周方向均匀布设的三个斜撑支腿，所述斜撑支腿包括上支杆和下支管，所 述上支杆的上端与套管上部固定连接，所述上支杆的下端伸入所述下支管内，所述下支管 的下端设置有放置在地面上的支座，所述下支管与插入其内的上支杆通过销轴连接，所述 上支杆上设置有沿其长度方向布设的多个销孔。
[0006] 上述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在于：所述空气 净化器的输出口设置有用于控制气体输出流量的流量控制阀。
[0007] 上述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在于：所述流量 计为玻璃转子流量计。
[0008] 上述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在于：包括用于 为所述空气压缩机供电的发电机。
[0009] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0010] 1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。
[0011] 2、本实用新型通过利用气体代替水作为流体，可以在干旱半干旱的无水源地区， 直接测定沉积物的渗透系数，省时省力，且计算结果准确。解决了竖管法在干旱半干旱地区 的局限性，将竖管法应用到没有水源地区的沉积物渗透系数测定当中，比如沙漠地区。
[0012] 3、本实用新型通过设置支撑架，可以根据竖管的长度对套筒的高度进行调整，以 到达稳定支撑的目的。
[0013] 4、本实用新型通过设置发电机为空气压缩机供电，可以实现在偏远无地区或停电 时不影响该试验装置的正常工作。
[0014] 5、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
[0015] 综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，测定 结构准确，测定费时少。
[0016] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0018] 图2为本实用新型支撑架与套管的连接关系示意图。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 1 一发电机； 2-空气压缩机； 3-第一连接管；
[0021] 4-空气净化器； 5-流量控制阀； 6-第二连接管；
[0022] 7-流量计； 8-第三连接管； 9 一密封塞；
[0023] 10-第四连接管； 11 一压力计； 12-竖管；
[0024] 13-支撑架； 13-1-上支杆； 13-2-下支管；
[0025] 13-3-支座； 13-4-销轴； 13-5-销孔；
[0026] 14 一套管； 15-防护网。
【具体实施方式】
[0027] 如图1所示的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，包括空气压缩机 2、空气净化器4、流量计7、压力计11、用于盛装沉积物的竖管12、供所述竖管12插入的套 管14和用于支撑所述套管14的支撑架13,所述竖管12的上端设置有密封塞9,所述套管 14的下端设置有防护网15,所述空气压缩机2的输出口通过第一连接管3与空气净化器4 的输入口连接，所述空气净化器4的输出口通过第二连接管6与流量计7底部的输入口连 接，所述流量计7顶部的输出口连接有穿过所述密封塞9且进入所述竖管12的第三连接管 8,所述压力计11的测试口连接有穿过所述密封塞9且进入所述竖管12的第四连接管10。
[0028] 如图1所示，所述空气净化器4的输出口设置有用于控制气体输出流量的流量控 制阀5。本实施例中，所述流量计7为玻璃转子流量计。
[0029] 本实施例中，该用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置在使用时，打开空气 压缩机2上的阀门，用空气净化器4上的流量控制阀5控制气体输出流量的大小，气体由空 气压缩机2经第一连接管3进入空气净化器4内，在空气净化器4内被净化的气体经第二 连接管6进入流量计7内，再由流量计7内经第三连接管8进入竖管12内，当压力计11显 示压力恒定时，记录流量计7和压力计11的读数，进行沉积物渗透系数的计算。
[0030] 本实用新型利用气体作为流体，使气体通过竖管12中的沉积物样品，根据达西定 律，求出沉积物的空气渗透率ka，然后再把其空气渗透率ka转换成用水作为流体时测定的 渗透系数Kw，具体计算过程如下：
[0031] 利用公式（1)
【主权项】
1. 一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在于：包括空气压缩机 (2)、空气净化器（4)、流量计（7)、压力计（11)、用于盛装沉积物的竖管（12)、供所述竖管 (12)插入的套管（14)和用于支撑所述套管（14)的支撑架（13)，所述竖管（12)的上端设 置有密封塞（9)，所述套管（14)的下端设置有防护网（15)，所述空气压缩机（2)的输出口 通过第一连接管（3)与空气净化器（4)的输入口连接，所述空气净化器（4)的输出口通过 第二连接管（6)与流量计（7)底部的输入口连接，所述流量计（7)顶部的输出口连接有穿 过所述密封塞（9)且进入所述竖管（12)的第三连接管（8)，所述压力计（11)的测试口连接 有穿过所述密封塞（9)且进入所述竖管（12)的第四连接管（10)。
2. 根据权利要求1所述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在 于：所述支撑架（13)包括沿套管（14)圆周方向均匀布设的三个斜撑支腿，所述斜撑支腿 包括上支杆（13-1)和下支管（13-2)，所述上支杆（13-1)的上端与套管（14)上部固定连 接，所述上支杆（13-1)的下端伸入所述下支管（13-2)内，所述下支管（13-2)的下端设置 有放置在地面上的支座（13-3)，所述下支管（13-2)与插入其内的上支杆（13-1)通过销轴 (13-4)连接，所述上支杆（13-1)上设置有沿其长度方向布设的多个销孔（13-5)。
3. 根据权利要求1所述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在 于：所述空气净化器（4)的输出口设置有用于控制气体输出流量的流量控制阀（5)。
4. 根据权利要求1所述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在 于：所述流量计（7)为玻璃转子流量计。
5. 根据权利要求1所述的一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，其特征在 于：包括用于为所述空气压缩机（2)供电的发电机（1)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于气动法测定沉积物渗透系数的试验装置，包括空气压缩机、空气净化器、流量计、压力计、用于盛装沉积物的竖管、供竖管插入的套管和用于支撑套管的支撑架，竖管上端设置密封塞，套管下端设置防护网，空气压缩机的输出口通过第一连接管与空气净化器的输入口连接，空气净化器的输出口通过第二连接管与流量计底部的输入口连接，流量计顶部的输出口连接有穿过所述密封塞且进入所述竖管的第三连接管，压力计的测试口连接有穿过所述密封塞且进入所述竖管的第四连接管。该试验装置结构简单、使用方便，通过利用气体代替水作为流体，可以在干旱半干旱的无水源地区，直接测定沉积物的渗透系数，省时省力，且计算结果准确。
【IPC分类】G01N15-08
【公开号】CN204536168
【申请号】CN201520255705
【发明人】陈洵洪, 米海存, 张小筱, 王铁军, 何红曼, 刘睿翀
【申请人】长安大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月24日